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【问答题】

某催化剂，其真密度为3.60g/cm<sup>3</sup>，颗粒密度为1.65g/cm<sup>3</sup>，比表面积为100m<sup>2</sup>/g。试求该催化剂的孔容，孔隙率和平均孔半径。

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第1题

[简答题] 在Pt/Al2O3催化剂上于200℃用空气进行微量一氧化碳反应，已知催化剂的孔容为0.3cm3/g，比表面积为200m2/g，颗粒密度为1.2g/cm3，曲节因子为3.7.CO-空气二元系统中CO的正常扩散系数为0.192cm2/s。试求CO在该催化剂颗粒中的有效扩散系数。

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第2题

[简答题] 已知铁催化剂的堆密度为2.7g/cm3，颗粒密度为3.8 g/cm3，比表面积为16m2/g，试求每毫升颗粒和每毫升床层的催化剂表面积。

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第3题

[] 在0.10Mpa，530℃进行丁烷脱氢反应，采用直径5mm的球形铬铝催化剂，此催化剂的物理性质为：比表面积120m2/g，孔容0.35cm3/g，颗粒密度1.2g/cm3，曲节因子3.4.在上述反应条件下该反应可按一级不可逆反应处理，本征反应速率常数为0.94cm3/gs，外扩散阻力可忽略，试求内扩散有效因子。

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第4题

[简答题] 在充填ZnO-Fe2O3催化剂的固床反应器中，进行乙炔水合反应：已知床层某处的压力和温度分别为0.10Mpa，400℃，气相中C2H2含量为3%（mol），该反应速率方程 r=kCA，式中CA为C2H2的浓度，速率常数k=7.06×107exp（-61570/RT），h-1，试求该处的外扩散有效因子。数据：催化剂颗粒直径0.5cm，颗粒密度1.6g/cm3，C2H2扩散系数7.3×10-5m2/s，气体粘度2.35×10-5Pa﹒s，床层中气体的质量流速0.2kg/m2s。

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第5题

[简答题] 将处理量为25mol/min的某一种污染物送入催化反应器，要求达到74%的转化率。假定采用长6.lm，直径为3.8cm管式反应管，试求所需催化剂量及反应管数。设反应速度为RA=-0.15（1-XA），单位：kmol/（催化剂min），催化剂的填充密度为580kg/m3。

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第6题

[简答题] 在150℃，用半径100μm的镍催化剂进行气相苯加氢反应，由于原料中氢大量过剩，可将该反应按一级（对苯）反应处理，在内，外扩散影响已消除的情况下，测得反应速率常数kp=5min-1，&ensp;苯在催化剂颗粒中有效扩散系数为0.2cm2/s，试问：（1）在0.1Mpa下，要使η=0.8，催化剂颗粒的最大直径是多少？（2）改在2.02Mpa下操作，并假定苯的有效扩散系数与压力成反比，重复上问的计算。（3）改为液相苯加氢反应，液态苯在催化剂颗粒中的有效扩散系数10-5cm2/s.而反应速率常数保持不变，要使η=0.8，求催化剂颗粒的最大直径。

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第7题

[简答题] 由直径为3mm的多孔球形催化剂组成的等温固定床，在其中进行一级不可逆反应，基于催化剂颗粒体积计算的反应速率常数为0.8s-1，有效扩散系数为0.013cm2/s，当床层高度为2m时，可达到所要求的转化率。为了减小床层的压力降，改用直径为6mm的球形催化剂，其余条件均不变，流体在床层中流动均为层流，试计算：（1）催化剂床层高度；（2）床层压力降减小的百分率。

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第8题

[简答题] 某批次催化剂共装新催化剂33桶，每桶60KG，共产LAB18800吨，试求该批催化剂的寿命。

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第9题

[简答题] 催化剂贮罐的内径为5米，装100吨催化剂所需罐的空高是多少？（催化剂沉降密度为930千克/立方米）

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